A paksi atomerőmű hosszú távú szerepe a magyar villamos kapacitásmérlegben

Átírás

1 A paksi atomerőmű hosszú távú szerepe a magyar villamos kapacitásmérlegben Prof. Dr. Aszódi Attila Paksi Atomerőmű kapacitásának fenntartásáért felelős kormánybiztos Miniszterelnökség Egyetemi tanár, BME NTI EnKon extra december 2-4. Budapest Dr. ASZÓDI Attila 1

2 A hazai nagyerőművek működése 2013-ban Forrás: Mavir (2014): A magyar villamosenergia-rendszer közép- és hosszú távú forrásoldali kapacitásfejlesztése 2014 Dr. ASZÓDI Attila 2

3 A hazai nagyerőművek működése 2013-ban Forrás: Mavir (2014): A magyar villamosenergia-rendszer közép- és hosszú távú forrásoldali kapacitásfejlesztése 2014 Dr. ASZÓDI Attila 3

4 A hazai kiserőművek működése 2013-ban Forrás: Mavir (2014): A magyar villamosenergia-rendszer közép- és hosszú távú forrásoldali kapacitásfejlesztése 2014, saját számítások Dr. ASZÓDI Attila 4

5 A hazai villamosenergia-fogyasztás 2013: Teljes bruttó villamosenergia-felhasználás: ,2 GWh Hazai termelés: ,5 GWh Import energia: ,7 GWh Várható energiaigény-növekedés: 1,3%/év (később 1%/év) 2030-ig kb MW új termelő kapacitást kell létesíteni Ebből MW-nyi lehet a nagyerőművek kapacitás (pl. atomerőmű), 1600 MW megújuló alapú kiserőmű A bruttó villamosenergia-fogyasztás forrásmegoszlása (MAVIR) Dr. ASZÓDI Attila 5

6 Nettó villamosenergia-import aránya a fogyasztásban 2013-ban Forrás: ENTSO-E adatok Dr. ASZÓDI Attila 6

7 Nemzetközi fizikai villamosenergiaforgalom 2013-ban Forrás: Mavir (2014): A magyar villamosenergia-rendszer adatai 2013 Dr. ASZÓDI Attila 7

8 h T W h h A CEE régió villamosenergiakereskedelme 2013-ban DE 5 TWh 1 TWh PL 1 TWh CH 0 TWh 7TWh IT 0 T W h 2TWh 2TWh CZ 11 TWh AT SL 1T W 0 T W h HR Forrás: ENTSO-E adatok; EU: EU energy in figures 2014, p. 90., saját ábrázolás Dr. ASZÓDI Attila 0 T W h 0 T W h SK 8 TWh HU 0 1T W SRB 2 TWh 0 TWh RO UA 8

9 A villamosenergia-termelés tüzelőanyagai (2012) DE PL CZ SK UA AT HU CH IT SL Forrás: EU: EU energy in figures 2014, p. 90., saját számítások és ábrázolás HR Dr. ASZÓDI Attila SRB RO

10 A villamosenergia-termelés CO2-intenzitása (tco2/mwh) DE CZ PL SK UA AT CH IT SL Forrás: EU: EU energy in figures 2014, p. 90., saját számítások és ábrázolás HR Dr. ASZÓDI Attila HU SRB RO

11 Nettóexport-pozíciók 2013-ban (TWh) DE CZ PL SK UA AT CH IT SL Forrás: ENTSO-E adatok, saját számítások és ábrázolás HR Dr. ASZÓDI Attila HU SRB RO

12 Magyar-orosz kormányközi egyezmény Alap: 1966-os magyar-szovjet atomenergetikai együttműködési egyezményen. IGA FIGA Az együttműködés fő célja: két új reaktor építése egyenként legalább 1000 MW kapacitással Az egyezmény kulcseleme a 40%-os lokalizációs szint célkitűzése Az orosz fél a tervezésben (dokumentáció, előzetes biztonsági jelentés), építés kivitelezésben, üzembe helyezésben, oktatásban segít A nukleáris üzemanyaggal kapcsolatban: 6.blokk 5.blokk Az orosz fél szállítja az üzemanyagot az első 20 évben. Az új blokkok telephelye Szerződés a kiégett üzemanyag kezeléséről (ideiglenes tárolás vagy reprocesszálás). A kiégett üzemanyag vagy a reprocesszálási maradék visszakerül Magyarországra. Dr. ASZÓDI Attila 12

13 Finanszírozás A finanszírozásról külön oroszmagyar kormányközi egyezmény Oroszország max. 10 milliárd euró állami hitelt nyújt a beruházáshoz (80%), 20%-ot a magyar fél biztosít A hitel között áll rendelkezésre Törlesztés: Az első blokk üzemének kezdetekor, de legkésőbb március 15-én kezdődik Évente kétszer A törlesztési időszak 21 év, változó törlesztési összegekkel 3*7 évre Lépcsős kamatozás 3,95%-tól 4,95%-ig A kedvezményes hitel az orosz ajánlat fő vonzereje! A visszafizetendő részletek (fent) és a kamatlábak alakulása (lent) Dr. ASZÓDI Attila 13

14 Villamos energia egységköltsége: Állandó költségek (független a termelés mértékétől) Változó költségek (arányos a megtermelt energiával) Egységköltség-számítás: Önrész feltételezés: 21 év futamidejű, 8% kamatú piaci hitel Befizetés KNPA-ba a 2013-as adatok alapján (2 Ft/kWh) Paks2 költségelemzése A villamosenergia-termelés egységköltsége lépcsős kamatozású (3,95% - 4,9%) orosz hitel és fix kamatozású önrész hitel esetén, továbbá az érzékenységvizsgálat során tapasztalt legnagyobb eltérések okozta bizonytalanság Egyszerű egységköltség-számítások szerint teljes (60 éves) üzemidőre számított villamosenergia-termelési egységköltség (LCOE) jelenértéken Ft/kWh Dr. ASZÓDI Attila Forrás: Aszódi Attila, Boros Ildikó, Kovács Arnold, 14 Magyar Energetika, május 14

15 További tárgyalások A két államközi szerződés az együttműködés kereteit illetve a finanszírozás feltételeit rögzítik Tárgyalások a Roszatommal három fő területen (Megvalósítási Megállapodások): Új blokkok tervezési, beszerzési és kivitelezési kérdései (EPC szerződés); Blokkok üzemeltetési és karbantartási támogatása; Nukleáris üzemanyag ellátás, kiégett üzemanyag kezelés; A Leningrád-II építése Forrás: Titan2.ru Dr. ASZÓDI Attila 15

16 Mit szól ehhez az EU? Az EU-t előre meghatározott esetekben kell értesíteni (EURATOM szerződés alapján, az EURATOM hatálya alá eső témáknál) Ez pl. a kormányközi egyezmények esetében is megtörtént Folyamatos egyeztetés az EU illetékes szerveivel több területen Dr. ASZÓDI Attila 16

17 Milyen reaktort akar a magyar fél? követelmény EPC része A nukleáris biztonságé a fő prioritás! A káros következményekkel járó balesetek valószínűsége a lehető legkisebb legyen A típusnak meg kell felelnie a hazai követelményeknek (NBSZ) és a nemzetközi ajánlásoknak Fukushimai tapasztalatok figyelembevétele! Fő biztonsági funkciók minden üzemi állapotra teljesüljenek: - Láncreakció szabályozása - Üzemanyag hűtése - Radioaktivitás visszatartása Dr. ASZÓDI Attila 17

18 Milyen reaktort akar a magyar fél? Mérnöki gátak alkalmazása: 1. üzemanyagmátrix 2. fűtőelemburkolat Biztonsági rendszerek alkalmazása, osztályba sorolása Biztonsági rendszerek legyenek képesek ellátni funkciójukat TA1-4 és TAK1 állapotban is 3. primer kör határa 4. konténment rendszer 1. és 2. szintű PSA minden lehetséges üzemállapotra Fő tervezési szempontok: redundancia, diverzitás, fizikai és villamos betáplálás elválasztása, függetlenség, meghibásodás-védett tervezés Dr. ASZÓDI Attila 18

19 Milyen reaktort akar a magyar fél? Külső események elleni védelem a konténment rendszer tervezésével (külső konténment) Katonai vagy polgári repülőgép becsapódása esetén is: - A zóna hűtése megmarad vagy nem sérül a konténment - A pihentető medence hűtése vagy integritása megmarad Duplafalú konténment épület (elsődleges és másodlagos konténment) Az elsődleges konténmentnek alkalmasnak kell lennie súlyos balesetek következményeinek enyhítésére (konténment szűrt szellőztetés, hidrogénkezelés, olvadékhűtés stb. biztosítása) Dr. ASZÓDI Attila 19

20 Milyen reaktort akar a magyar fél? Külső és belső veszélyeztető tényezők meghatározása - Meteorológiai szélsőségek - Földrengés - Áradások - Repülőgépbecsapódás - Tűz - Villamos betáplálás elvesztése - Emberi tevékenységből eredő hatások - Stb. Földrengésre méretezés: legalább 0,25 g maximális vízszintes talajfelszíni gyorsulás Több blokkot érintő eseményeket is vizsgálni kell Dr. ASZÓDI Attila 20

21 Milyen reaktort akar a magyar fél? Terheléskövető üzemmód lehetősége - Folyamatos üzem P nom % között Kiégett üzemanyag számára pihentető medence tervezése (akár az egész zóna számára), külső és belső veszélyekkel szembeni védettség Irányítástechnika: - Felújítás lehetősége biztosított legyen - Redundáns rendszerek, fizikai elválasztás - Önálló balesetkezelési panel a vezénylőben - Tartalékvezénylő biztosítása Dr. ASZÓDI Attila 21

22 A VVER-1200 Az Atomenergoprojekt és a Gidropressz által fejlesztett típus Alapja az új VVER-1000 típusok (AES-91 Tianwan, AES-92 Kudankulam) AES-92 EUR megfelelőségi tanúsítvánnyal is rendelkezik Két verzió (azonos fő technológiai paraméterekkel, eltérő biztonsági berendezésekkel) V392M moszkvai tervezőiroda (épül Novovoronyezsben) V491 szentpétervári tervezőiroda (épül a Leningrád, a Balti atomerőműben Oroszországban, illetve a Belarusz atomerőműben Fehéroroszországban) A reaktortartály beszállítása a Novovoronyezs-II-1-be Forrás: aep.ru Dr. ASZÓDI Attila 22

23 VVER-1200/V491 Üzemi mutatók Bruttó villamos teljesítmény: 1170 MW 60 év üzemidő a nem cserélhető komponensekre rendelkezésre állás >90% Terheléskövető mód (50-100% között), max. 5% Pnom/perc sebességgel Konténment: duplafalú, előfeszített konténment, 44 m átmérővel, 42 m magas Üzemi paraméterek Hatásfok 33,9% Primer kör nyomása 162 bar Primer kör hőmérséklete o C Frissgőz nyomás 68 bar Frissgőz hőmérséklet 283 o C Kezdeti dúsítás 4,79% Kiégő méreg Gd2O3 A Leningrád-II építése Forrás: Titan2.ru Dr. ASZÓDI Attila 23

24 VVER-1200 V491 Forrás: Atomsztrojekszport Szeizmikus tervezés: Tervezési alap: 8 (MSK-64 skálán) (0,1-0,2 g vízszintes talajgyorsulás) Üzemi földrengés: 7 (MSK-64 skálán) Biztonsági paraméterek Zónaolvadási gyakoriság <10-6 /év Nagy korai kibocsátás gyak. <10-7 /év Passzív konténment-hűtés Passzív hőelvonó rendszer (GF-en keresztül) Zónaolvadék-csapda 1- passzív konténment hőelvonó rendszer 2- passzív hőelvonó rendszer (GF 3- passzív hőelvonó rendszer víztartály 4- üzemzavari vegyszer-adagolás 5- hidrogén-rekombinátorok 6- hidrogén monitorozó rendszer jeladó 7- TK biztonsági szelep 8- zónaolvadék-csapda 9- pihentető medence vízellátás 10- bóros víz tartály 11- zónaolvadék-csapda záró armatúra Dr. ASZÓDI Attila 24

25 A VVER-1200 Leningrád-II atomerőmű A V491 referenciablokkja Építés kezdete: 2008 (1. blokk) illetve 2010 (2. blokk) A tervek szerint 2016-ban ill ban indulhat a termelés Építés állapota: primer köri főberendezések, reaktortartály, gőzfejlesztők, polárdaru behelyezve, fővízkör hegesztési munkálatai zajlanak Kondenzátor a Leningrád-2 telephely 1-es blokkján Gőzfejlesztők behelyezése a Leningrád-II 1. blokkján Dr. ASZÓDI Attila 25

26 Az építés-előkészítés jelenlegi státusza Az engedélyezési folyamat (nagyon egyszerűsítve): Telephely-vizsgálati és értékelési engedély Kétlépcsős telephely-engedélyezés Az első eljárásban a telephely vizsgálatára és értékelésére vonatkozó program önálló eljárásban történő hatósági jóváhagyása ez garantálja a telephelyjellemzők szisztematikus meghatározását A második eljárás a jóváhagyott programban előírt vizsgálatok és értékelések végrehajtását követően nyújtható be Telephelyengedély Létesítési engedély Üzembe helyezési engedély Üzemeltetési engedély Végleges leállítási engedély Leszerelési engedély Dr. ASZÓDI Attila 26

27 A Paks-2 törvénytervezet fő javaslatai Az atomtörvény módosítása az új blokkok engedélyezési folyamatai miatt Nukleáris hatósághoz koncentrálódik a nukleáris relevanciájú építésügy és a műszaki sugárvédelem Nő az OAH személyzete és bérszínvonala A létesítési engedélyhez jelentősen nő az engedélyezési idő 6 hónap helyett hónap kétlépcsős eljárásban (EBT + EBJ) vagy 18 hónap egylépcsős eljárásban (EBJ) +3 hónap hosszabbítás lehetséges a hatóság munkáját egy nemzetközi tanácsadó testület segíti Source: The Guardian Beruházás során minimum követelmények az alvállalkozók munkafeltételeire, bérezésére, a hazai munkaerő védelme érdekében Az engedélyes üzleti titkainak védelme. A Beruházással összefüggő polgári jogi szerződésekben a magyar nyelv mellett az angol nyelv alkalmazása is kiköthető. Dr. ASZÓDI Attila 27

28 Miért kell telephely-vizsgálat?. hiszen már üzemel ott erőmű Az új blokkoknak saját engedély kell, ezt mai műszaki-tudományos színvonalon kell megalapozni A telephely-vizsgálat célja: egyrészt a telephely alkalmasságát kizáró esetleges körülmények feltárása, másrészt a tervezés és elemzések során figyelembe veendő, a telephelyre jellemző külső veszélyek mértékének meghatározása. Geológiai, geotechnikai, hidrológiai, meteorológiai, stb. vizsgálatokat kell végezni Vizsgálni kell az erőmű szerkezeti épségét veszélyeztető külső hatásokat (pl. repülőgéprázuhanás, tűz, stb.) Feladatok: Igazolni, hogy nincs maradó felszíni elmozdulást okozni képes aktív vetődés a telephely alatt. Meg kell határozni a biztonsági földrengés mértékét (PGA, megrázottság). Meg kell határozni az alapozáshoz szükséges geotechnikai paramétereket. Új-Zéland (2010, Canterbury földrengés felszínre futó vetődés) Japán (1964, Niigata-földrengés, talajfolyósodás) Dr. ASZÓDI Attila 28

29 Környezeti hatástanulmány (KHT) A létesítési engedélyeztetés előfeltétele a telephelyengedély és a környezetvédelmi engedély (illetve további engedélyek) megléte Az előzetes konzultációs dokumentációt (EKD) már végén benyújtották az illetékes hatóságnak, jelenleg a KHT véglegesítése zajlik Milyen könyezeti hatások várhatóak az új blokkoktól? Az építés során: zajterhelés, levegőszennyezés, rezgések Üzemelés során: hőterhelés normál üzemi radioaktív kibocsátás (üzemzavari, baleseti kibocsátást is vizsgálni kell) KHT fő részei: a beruházás alapinformációi (telephely, hűtés, műszaki jellemzők stb.); az új blokkok környezeti hatásai; a Duna hőterhelésének és vízminőségének vizsgálata; földtani vizsgálat; levegő vizsgálatok; zaj-, és rezgésterhelés vizsgálatok; radioaktív hulladékok vizsgálata; az élővilág és az ökoszisztéma vizsgálata; környezeti sugárzások, a lakosság sugárterhelésének vizsgálata; a beruházás társadalmi-gazdasági hatásainak vizsgálata. Dr. ASZÓDI Attila 29

30 Beillesztés a hazai villamosenergia-rendszerbe A jelenlegi és az új blokkok üzemideje között 6-8 évnyi átfedés lehet Várhatóan mindössze évi 1-2 TWh-nyi villamos energiát kell ebben az időszakban kényszerértékesíteni (a kb. 33 TWh éves nukleáris termelésből) Az atomenergia várható hazai részaránya 2050-ig és a kényszerértékesítés várható mértéke a 6 paksi blokk párhuzamos üzeme idején Dr. ASZÓDI Attila Forrás: Hegedűs Z., Aszódi A., BME NTI,

31 Villamos hálózatba illesztés Az új Paks-Albertirsa vezetékkel a telephely teljes átviteli kapacitása MVA lesz. (Jelenleg MVA.)